KR102268675B1 - Method for measuring location and apparatus therefor - Google Patents

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KR102268675B1 KR1020190007600A KR20190007600A KR102268675B1 KR 102268675 B1 KR102268675 B1 KR 102268675B1 KR 1020190007600 A KR1020190007600 A KR 1020190007600A KR 20190007600 A KR20190007600 A KR 20190007600A KR 102268675 B1 KR102268675 B1 KR 102268675B1
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Abstract

본 발명은 5G 기지국에서 송출되는 무선신호를 분석하여 이동단말의 위치를 측정하는 위치 측위 방법과 이를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른, 위치 측정 장치에서 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측위하는 방법은, 상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 단계; 상기 복수의 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 포함하는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 이 기준 빔 데이터에 포함된 빔 식별정보를 확인하는 단계; 상기 빔 식별정보를 대응되는 위치를 확인하여 상기 이동단말의 위치로서 추정하는 단계; 상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 산출하고, 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 상기 산출한 차이에 따라 변화되는 각도를 확인하는 단계; 및 주변 빔 영역 방향으로 상기 추정한 위치를 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a positioning method for measuring the position of a mobile terminal by analyzing a radio signal transmitted from a 5G base station, and an apparatus therefor. According to an embodiment of the present invention, a method for positioning a location of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment in a location measuring apparatus includes the steps of receiving a plurality of beam data collected at the location of the mobile terminal from the mobile terminal ; setting beam data including the strongest received signal strength among the plurality of beam data as reference beam data, and confirming beam identification information included in the reference beam data; estimating the beam identification information as a location of the mobile terminal by checking a corresponding location; calculating a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in other beam data, and checking an angle changed according to the calculated difference in the gain change data according to the angle; and correcting the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the peripheral beam area by the confirmed angle.

Description

위치 측위 방법 및 이를 위한 장치{Method for measuring location and apparatus therefor}Positioning method and apparatus therefor {Method for measuring location and apparatus therefor}

본 발명은 위치 측위 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 5G 기지국에서 송출되는 무선신호를 분석하여 이동단말의 위치를 측정하는 위치 측위 방법과 이를 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning technology, and more particularly, to a positioning method for measuring a position of a mobile terminal by analyzing a radio signal transmitted from a 5G base station, and an apparatus therefor.

이동통신기술의 발전과 더불어 통신망에서 이동 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 기술이 활발하게 연구되고 있다. 대표적으로 인공위성을 이용한 GPS(Global Positioning System) 위치 측정 기술, 기지국을 이용한 위치 측정 기술을 들 수 있다. With the development of mobile communication technology, a location measurement technology for measuring the location of a mobile terminal in a communication network is being actively studied. Representatively, a GPS (Global Positioning System) location measurement technology using artificial satellites and a location measurement technology using a base station may be used.

GPS 위치 측정 기술은 위성신호를 분석하여 위치를 측정하는 기술인데, GPS 수신기가 단말에 반드시 탑재되어야만 위치를 측정할 수 있다.The GPS position measurement technology is a technology for measuring a position by analyzing a satellite signal, and the position can be measured only when a GPS receiver must be mounted on the terminal.

한편, 기지국을 이용한 위치 측정 기술은 이동 단말에 GPS 수신기를 장착하지 않아도 되는 이점이 있다.On the other hand, the position measurement technology using a base station has an advantage in that it is not necessary to mount a GPS receiver in the mobile terminal.

현재 5세대 이동통신기술이 상용화되어 서비스가 진행되고 있다. 상기 5세대 이동통신망에는 사전에 설정된 시간 간격으로 서로 다른 영역으로 빔을 송출하는 빔포밍 안테나가 기지국으로 이용되고 있다. 상기 5세대 이동통신망에는 적용되는 빔에는 빔 참조 식별정보(Beam Reference Signal)가 포함되어 있으며, 현재 5세 이동통신망에서는 이동단말에서 획득한 빔 참조 식별정보를 토대로, 상기 이동단말이 위치하는 영역을 추정하여 이동단말의 위치를 파악한다. Currently, 5G mobile communication technology has been commercialized and service is in progress. In the 5G mobile communication network, a beamforming antenna that transmits beams to different areas at preset time intervals is used as a base station. The beam applied to the 5th generation mobile communication network includes a beam reference identification information, and in the current 5th generation mobile communication network, the area in which the mobile terminal is located is determined based on the beam reference identification information obtained from the mobile terminal. By estimating, the location of the mobile terminal is determined.

그런데 5세대에 이용되는 각 빔의 커버 영역은 서로 다르게 형성된다. 따라서, 빔 참조 식별정보를 이용하여 위치 측정 방법은, 위치 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.However, the cover area of each beam used in the 5th generation is formed differently. Therefore, the method of measuring the position using the beam reference identification information has a problem in that the position accuracy is lowered.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 5세대 이동통신환경에서 위치 측위의 정확도를 향상시키는 위치 측위 방법과 이를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a positioning method for improving positioning accuracy in a 5G mobile communication environment and an apparatus therefor.

또한, 본 발명은 5세대 이동통신 환경에서 위치 측위 성능을 향상시키기 위하여 기초 데이터를 선별하는 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus for selecting basic data in order to improve positioning performance in a 5G mobile communication environment.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른, 위치 측위 장치에서 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측위하는 방법은, 상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 단계; 상기 복수의 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 포함하는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 이 기준 빔 데이터에 포함된 빔 식별정보를 확인하는 단계; 상기 빔 식별정보를 대응되는 위치를 확인하여 상기 이동단말의 위치로서 추정하는 단계; 상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 산출하고, 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 상기 산출한 차이에 따라 변화되는 각도를 확인하는 단계; 및 주변 빔 영역 방향으로 상기 추정한 위치를 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 단계를 포함한다.According to the first aspect of the present invention for achieving the above object, a method for positioning a location of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment in a positioning device is a plurality of beam data collected at the location of the mobile terminal. receiving from the mobile terminal; setting beam data including the strongest received signal strength among the plurality of beam data as reference beam data, and confirming beam identification information included in the reference beam data; estimating the beam identification information as a location of the mobile terminal by checking a corresponding location; calculating a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in other beam data, and checking an angle changed according to the calculated difference in the gain change data according to the angle; and correcting the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the peripheral beam area by the confirmed angle.

상기 보정하는 단계는, 상기 기준 빔 데이터와 관련된 기지국의 위치를 확인하고, 이 기지국의 위치와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제1가상선을 생성하는 단계; 상기 주변 빔 영역의 기준 좌표와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제2가상선을 생성하는 단계; 및 상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 지점을 상기 이동단말 위치로 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The calibrating step may include: identifying a location of a base station related to the reference beam data, and generating a first virtual line connecting the location of the base station and the estimated location of the mobile terminal; generating a second virtual line connecting the reference coordinates of the peripheral beam area and the estimated location of the mobile terminal; and moving the first virtual line in the direction of the second virtual line by the determined angle, and correcting a point where the first virtual line and the second virtual line intersect as the location of the mobile terminal.

상기 각도를 확인하는 단계는, 기초 측위 데이터로서 이용되는 타 빔 데이터가 복수 개이면, 해당 타 빔 데이터와 상기 기준 빔 데이터 간의 수신 신호세기 차이에 따른 변화되는 각도를 각각 확인할 수 있다. 이 경우, 상기 보정하는 단계는 상기 확인한 각 각도에 따른 보정 위치를 복수 개로 확인하고, 이 보정 위치를 산출 평균하여, 상기 이동단말의 위치를 보정할 수 있다.In the checking of the angle, when there are a plurality of other beam data used as the basic positioning data, the angle changed according to the difference in received signal strength between the corresponding other beam data and the reference beam data may be confirmed, respectively. In this case, in the step of correcting, a plurality of corrected positions according to each of the confirmed angles may be identified, and the corrected positions may be calculated and averaged to correct the position of the mobile terminal.

상기 각도를 확인하는 단계는, 상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국이 상기 기준 빔 데이터를 발생시킨 기지국과 상이하면, 상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국의 위치를 확인하고, 이 기지국과 상기 추정한 이동단말의 위치 간의 거리를 계산하는 단계; 거리에 따른 신호 손실률을 토대로 상기 계산한 거리의 신호 손실을 확인하는 단계; 및 상기 확인한 신호 손실을 토대로 상기 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기를 보상하여 상기 타 빔 데이터의 수신 신호세기를 보정하고, 상기 보정된 수신 신호세기를 토대로 상기 차이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In the checking of the angle, if the base station generating the other beam data is different from the base station generating the reference beam data, the position of the base station generating the other beam data is confirmed, and the base station and the estimated movement calculating a distance between locations of terminals; confirming the signal loss of the calculated distance based on the signal loss rate according to the distance; and correcting the received signal strength of the other beam data by compensating for the received signal strength included in the other beam data based on the confirmed signal loss, and calculating the difference based on the corrected received signal strength. have.

상기 방법은 빔 신호의 송출 시각과 수신 시각 간의 시간 차이를 빔 데이터별로 계산하는 단계; 및 시간 차이가 사전에 설정된 허용 범위에 포함되는 빔 데이터를 측위 기초 데이터로서 선별하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes calculating a time difference between a transmission time and a reception time of a beam signal for each beam data; and selecting beam data having a time difference included in a preset allowable range as positioning basic data.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른, 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측위하는 위치 측위 장치는, 상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 데이터 수집부; 상기 복수의 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 포함하는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 이 기준 빔 데이터의 포함된 빔 식별정보와 대응되는 위치를 상기 이동단말의 위치로서 추정하는 위치 추정부; 상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 산출하고, 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 상기 산출한 차이에 따라 변화되는 각도를 확인하는 각도 확인부; 및 주변 빔 영역 방향으로 상기 추정한 위치를 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 위치 보정부를 포함한다.In accordance with a second aspect of the present invention for achieving the above object, a location positioning device for positioning a location of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment moves the plurality of beam data collected at the location of the mobile terminal. a data collection unit for receiving from the terminal; A position estimator for setting beam data including the strongest received signal strength among the plurality of beam data as reference beam data, and estimating a position corresponding to beam identification information included in the reference beam data as a position of the mobile terminal ; an angle checking unit for calculating a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in other beam data, and checking an angle changed according to the calculated difference in the gain change data according to the angle; and a position corrector configured to correct the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the peripheral beam area by the confirmed angle.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3측면에 따른 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측정하는 위치 측위 장치는, 상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 데이터 수집부; 및 각각의 빔 데이터에서 빔 신호의 송출 시각과 수신 시각 간의 시간 차이를 계산하고, 시간 차이가 사전에 설정된 허용 범위에 포함되는 빔 데이터를 측위 기초 데이터로서 선별하는 데이터 필터링부를 포함한다. A positioning device for measuring the position of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment according to a third aspect of the present invention for achieving the above object is a plurality of beam data collected from the location of the mobile terminal, the mobile terminal a data collection unit for receiving from; and a data filtering unit that calculates a time difference between a transmission time and a reception time of a beam signal in each beam data, and selects beam data whose time difference is included in a preset allowable range as positioning basic data.

상기 이동단말은 빔 신호를 수신한 시각을 확인하고, 이 수신 시각을 빔 데이터에 포함시켜 상기 위치 측위 장치로 전송할 수 있다. The mobile terminal may check the reception time of the beam signal, include the reception time in the beam data, and transmit it to the positioning device.

상기 데이터 필터링부는, 빔 데이터에 포함된 인덱스를 추출하고, 빔 스케줄링 데이터에서 상기 인덱스에 대응되는 빔 신호의 송출 시각을 확인할 수 있다.The data filtering unit may extract an index included in the beam data and check a transmission time of a beam signal corresponding to the index in the beam scheduling data.

본 발명은 각 빔의 수신 신호세기의 따라 보정 각도를 확인하고, 빔 참조 신호를 토대로 측정한 이동단말의 위치를 상기 보정 각도를 토대로 보정함으로써, 5세대 이동통신 환경에서 위치 측위를 향상시키는 장점이 있다.The present invention has the advantage of improving positioning in a 5G mobile communication environment by checking the correction angle according to the received signal strength of each beam, and correcting the position of the mobile terminal measured based on the beam reference signal based on the correction angle. have.

또한, 본 발명은 주변 기지국으로 수신되는 수신 신호세기를 거리에 따라 보상한 후에, 이 보상된 수신 신호세기를 이용하여 보정 각도를 산출하기 때문에, 더욱 정확하게 이동단말의 위치를 확인할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that the position of the mobile terminal can be more accurately confirmed because the compensation angle is calculated using the compensated received signal strength after compensating for the received signal strength received by the neighboring base station according to the distance. .

게다가, 본 발명은 빔 신호의 송수신 시각을 산출하고, 이 송수신 시각이 허용된 범위에 포함하는 경우에만 해당 빔 데이터를 위치 측위에 이용함으로써, 신뢰성을 없는 빔 데이터를 사전에 제거하여 위치 측위 정확도를 개선하는 장점이 있다.In addition, the present invention calculates the transmission/reception time of the beam signal, and uses the beam data for positioning only when the transmission/reception time is within the allowed range, thereby removing unreliable beam data in advance to improve positioning accuracy. There are advantages to improving.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 기지국에서 송출하는 빔 신호가 형성하는 영역을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 빔 각도에 따른 이득 변화 데이터를 그래프 형태로 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 위치 측위의 기초가 되는 빔 데이터를 필터링하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 이동단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7과 도 8은 이동단말의 위치가 보정되는 다양한 상태를 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 이동단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 이동단말의 위치가 보정된 상태를 예시한 도면이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with specific details for carrying out the invention, so the present invention is described in the drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
1 is a diagram illustrating a positioning system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an area formed by a beam signal transmitted from a base station.
3 is a diagram illustrating a positioning device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating gain change data according to a beam angle in a graph form according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of filtering beam data that is a basis for positioning in a positioning device according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of measuring a position of a mobile terminal in a positioning device according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are diagrams illustrating various states in which the position of the mobile terminal is corrected.
9 is a flowchart illustrating a method of measuring a position of a mobile terminal in a positioning device according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a state in which the position of the mobile terminal is corrected.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a positioning system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위치 측위 시스템은 복수의 기지국(110, 120, 130), 이동단말(200) 및 위치 측위 장치(300)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the positioning system according to the present invention includes a plurality of base stations 110 , 120 , 130 , a mobile terminal 200 , and a positioning device 300 .

상기 기지국(110, 120, 130)과 위치 측위 장치(300)는 네트워크(400)를 통해서 서로 통신할 수 있다. 상기 네트워크(400)는 교환 노드, 기지국 제어기 등의 이동통신 코어망을 포함하며, 유선 인터넷망을 포함한다.The base stations 110 , 120 , 130 and the positioning device 300 may communicate with each other through the network 400 . The network 400 includes a mobile communication core network such as a switching node and a base station controller, and includes a wired Internet network.

기지국(110, 120, 130)은 5세대를 이동통신 환경에서 서비스 커버리지를 형성하는 장치로서, 복수의 빔(beam)을 각도를 달리하여 순차적으로 빔포밍(beam forming)하여 빔스캔(beam scan)을 수행한다. 빔포밍에 의하면, 특정한 방향으로 지향성(directivity)이 증가하여 전파 도달 거리가 향상하고, 특정한 방향 이외의 다른 방향으로 전파가 거의 전송되지 않아 다른 단말에 미치는 영향이 크게 줄어든다.The base stations 110, 120, and 130 are devices for forming service coverage in a mobile communication environment for the 5th generation, and perform beam-forming by sequentially beamforming a plurality of beams at different angles to perform a beam scan. carry out According to the beamforming, directivity is increased in a specific direction to improve the radio wave arrival distance, and since radio waves are hardly transmitted in directions other than the specific direction, the influence on other terminals is greatly reduced.

기지국(110, 120, 130)은 계속적으로 빔 신호를 송출하는데 빔 신호에는 인덱스, BRS(Beam Reference Signal), 신호품질 정보(예를 들어, RSRP, RSRQ, RSSI 또는 SINR) 및 기지국 식별정보가 포함된다. 여기서 인덱스는 기지국(110, 120, 130)에서 빔이 송출된 순서를 나타낸다. 또한, BRS는 기지국(110, 120, 130)에서 송출되는 빔 신호에 대한 식별정보를 의미한다. 즉, 기지국(110, 120, 130)은 복수의 빔 영역으로 구성되는 커버리지를 형성하는데, 상기 BRS는 복수의 빔 영역을 구분하기 위해 빔 신호의 식별정보를 의미한다.The base stations 110, 120, and 130 continuously transmit beam signals, and the beam signals include an index, a beam reference signal (BRS), signal quality information (eg, RSRP, RSRQ, RSSI or SINR) and base station identification information. do. Here, the index indicates the order in which beams are transmitted from the base stations 110 , 120 , and 130 . In addition, the BRS refers to identification information on a beam signal transmitted from the base stations 110 , 120 , and 130 . That is, the base stations 110 , 120 , and 130 form coverage consisting of a plurality of beam regions, and the BRS means identification information of a beam signal to distinguish the plurality of beam regions.

상기 인덱스는 빔 신호가 송출되는 송신 시각을 확인하는데 이용되고, BRS는 이동단말이 위치하는 빔 영역을 식별하는데 이용된다.The index is used to identify a transmission time at which a beam signal is transmitted, and the BRS is used to identify a beam region in which the mobile terminal is located.

도 2는 기지국에서 송출하는 빔 신호가 형성하는 영역을 예시한 도면으로서, 도 2에서는 기지국이 복수의 빔 영역을 형성하는 것을 나타낸다. 각각의 빔 영역(즉, 빔 신호가 형성하는 서브 커버리지 영역)이 모여서 기지국의 전체 커버리지가 결정되고, 더불어 각각의 빔 영역은 BRS를 통해서 구별될 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating an area formed by a beam signal transmitted from a base station. In FIG. 2, the base station forms a plurality of beam areas. Each beam area (ie, a sub-coverage area formed by a beam signal) is gathered to determine the total coverage of the base station, and each beam area can be distinguished through the BRS.

이동단말(200)은 기지국(110, 120, 130)에서 빔포밍한 복수의 단위 빔 신호 중에서 가장 강하게 수신된 빔 신호를 선택하고 선택한 빔의 식별정보(즉, BRS)를 기지국(110, 120, 130)으로 응답할 수 있다. 특히, 이동단말(200)은 주변에 감지되는 복수의 빔 신호를 확인하고, 각 빔 신호별로 데이터를 수집하고, 복수의 빔 데이터가 포함된 무선환경 정보를 위치 측위 장치(300)로 전송할 수 있다. 상기 빔 데이터에는 기지국 식별정보, 특정 빔 신호의 인덱스, 빔 신호의 BRS, 빔 신호의 수신 신호세기 및 빔 신호의 수신 시각이 포함된다. 특히, 이동단말(200)는 빔 신호를 수신하면, 해당 빔 신호의 수식 시각을 상기 빔 데이터에 기록할 수 있다.The mobile terminal 200 selects the strongest received beam signal from among a plurality of unit beam signals beamformed by the base stations 110, 120, and 130, and transmits identification information (ie, BRS) of the selected beam to the base stations 110, 120, 130) can be answered. In particular, the mobile terminal 200 may check a plurality of beam signals sensed in the vicinity, collect data for each beam signal, and transmit wireless environment information including a plurality of beam data to the positioning device 300 . . The beam data includes base station identification information, an index of a specific beam signal, a BRS of a beam signal, a reception signal strength of a beam signal, and a reception time of the beam signal. In particular, upon receiving the beam signal, the mobile terminal 200 may record the modification time of the corresponding beam signal in the beam data.

상기 이동단말(200)은 측위 대상으로서 서비스를 제공받는 사용자가 소지하는 휴대단말 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 측위 대상이 되는 각종 전자 기기 등으로 구현될 수 있다.The mobile terminal 200 may be implemented as a mobile terminal possessed by a user receiving a service as a positioning target, but is not limited thereto and may be implemented as various electronic devices to be positioned as a positioning target.

위치 측위 장치(300)는 이동단말(200)로부터 수신한 무선환경 정보를 분석하여 이동단말(200)의 위치를 측정한다.The positioning device 300 measures the location of the mobile terminal 200 by analyzing the radio environment information received from the mobile terminal 200 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a positioning device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치(300)는 데이터 수집부(310), 데이터 필터링부(320), 각도 확인부(330), 위치 추정부(340), 위치 보정부(350) 및 저장부(360)를 포함하고, 이러한 구성요소들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 통해서 구현될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the positioning device 300 according to an embodiment of the present invention includes a data collection unit 310 , a data filtering unit 320 , an angle checking unit 330 , and a position estimation unit 340 . ), a position correction unit 350 and a storage unit 360, and these components may be implemented in hardware or software, or may be implemented through a combination of hardware and software.

또한, 위치 측위 장치(300)는 하나 이상의 프로세서와 메모리를 포함할 수 있고, 데이터 수집부(310), 데이터 필터링부(320), 각도 확인부(330), 위치 추정부(340) 및 위치 보정부(350)는 상기 프로세서에 의해서 실행되는 프로그램 형태로 상기 메모리에 포함될 수 있다. In addition, the positioning device 300 may include one or more processors and a memory, the data collection unit 310, the data filtering unit 320, the angle check unit 330, the position estimation unit 340 and the position information The government 350 may be included in the memory in the form of a program executed by the processor.

저장부(360)는 디스크 장치, 메모리 등과 같은 저장수단으로서, 기지국(110, 120, 130)과의 거리에 따라 발생하는 손실률을 저장하고, 더불어 각각의 BRS별 기준 좌표를 저장한다. 상기 기준 좌표는 빔 영역에서 가장 강한 세기를 수신할 수 있는 위치를 나타내며, 빔 영역의 중심 좌표가 설정될 수 있다. 저장부(360)는 이동단말(200)로부터 수신된 무선환경 정보를 축적하여 저장한다. 또한, 저장부(360)는 인덱스별로 빔 송출 시각이 기록된 빔 스케줄링 데이터를 저장한다. The storage unit 360 is a storage means such as a disk device or a memory, and stores loss rates occurring according to the distance from the base stations 110 , 120 , and 130 , and also stores reference coordinates for each BRS. The reference coordinates indicate a position at which the strongest intensity can be received in the beam region, and a center coordinate of the beam region may be set. The storage unit 360 accumulates and stores the radio environment information received from the mobile terminal 200 . Also, the storage unit 360 stores beam scheduling data in which beam transmission times are recorded for each index.

또한, 저장부(360)는 기지국의 안테나에서 송신하는 빔 신호의 각도에 따라 변화되는 이득(즉, 수신신호세기)을 나타내는 이득 변화 데이터를 저장한다. 상기 빔 각도에 따른 이득 변화 데이터는 현지 탐사를 통해서 복수의 무선신호 데이터를 획득하고 이 획득한 무선신호 데이터를 분석하여 표준화함으로써 획득될 수 있다. In addition, the storage unit 360 stores gain change data indicating a gain (ie, received signal strength) that is changed according to the angle of the beam signal transmitted from the antenna of the base station. The gain change data according to the beam angle may be obtained by acquiring a plurality of radio signal data through field exploration and analyzing and standardizing the obtained radio signal data.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 빔 각도에 따른 이득 변화 데이터를 그래프 형태로 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating gain change data according to a beam angle in a graph form according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)에서 각 선은 서로 다른 빔 신호를 나타내는 것으로서, 각각의 빔 신호는 특정 방위각(azimuth angle)과 특정 고도각(elevation angle)에 따라 최대 세기를 가지도록 사전에 설정된다. In FIG. 4A , each line represents a different beam signal, and each beam signal is preset to have a maximum intensity according to a specific azimuth angle and a specific elevation angle.

또한, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 나타나는 각각의 빔 각도와 이득 변화량을 토대로, 빔 각도에 따른 이득 변화량을 표준화한 그래프이다. 이 표준화된 빔 각도에 따라 이득 변화량을 나타내는 그래프가 데이터로서 저장부(360)에 저장될 수 있다. Also, FIG. 4(b) is a graph in which the gain change amount according to the beam angle is normalized based on each beam angle and the gain change amount shown in FIG. 4(a). A graph representing a gain change amount according to the standardized beam angle may be stored in the storage unit 360 as data.

이러한 빔 각도에 따른 이득 변화량을 고려하면, 빔 영역에서 가장 강한 세기를 가지는 위치를 추정할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 가장 강한 세기가 나타나거나, 이론적으로 나타날 것으로 기대되는 지점, 또는 신호 도달 영역의 무게 중심점을 각각의 BRS의 기준 좌표 설정되어 저장부(360)에 저장될 수 있다. Considering the gain variation according to the beam angle, the position having the strongest intensity in the beam region can be estimated. As mentioned above, a point at which the strongest intensity appears, a point theoretically expected to appear, or a center of gravity point of a signal arrival region may be set as reference coordinates of each BRS and stored in the storage unit 360 .

다시 도 2를 참조하면, 데이터 수집부(310)는 이동단말(200)로부터 무선환경 정보를 수신하여 저장부(360)에 저장하는 기능을 수행한다. 상기 데이터 수집부(310)는 일정 주기 간격 또는 필요시마다 이동단말(200)로부터 무선환경 정보를 수신할 수 있다. Referring back to FIG. 2 , the data collection unit 310 receives radio environment information from the mobile terminal 200 and stores the received radio environment information in the storage unit 360 . The data collection unit 310 may receive radio environment information from the mobile terminal 200 at regular intervals or whenever necessary.

데이터 필터링부(320)는 무선환경 정보에 포함된 복수의 빔 데이터 중에서 신뢰하지 못하는 빔 데이터를 제거하여, 위치 측위에 기초가 되는 빔 데이터를 필터링하는 기능을 수행한다. 데이터 필터링부(320)는 빔 데이터에 포함된 인덱스를 토대로 빔 신호의 송출 시각을 확인하고, 더불어 빔 데이터에 포함된 수신 시각을 확인한 후, 상기 송출 시각과 수신 시각 간의 시간 차이를 산출한다. 그리고 데이터 필터링부(320)는 상기 산출한 시간 차이가 사전에 설정된 허용 범위에 속하는 빔 데이터를 위치 측위 분석에 이용되는 측위 기초 데이터로서 선별한다.The data filtering unit 320 removes unreliable beam data from among a plurality of beam data included in the radio environment information, and performs a function of filtering beam data that is a basis for positioning. The data filtering unit 320 checks the transmission time of the beam signal based on the index included in the beam data, and after checking the reception time included in the beam data, calculates a time difference between the transmission time and the reception time. In addition, the data filtering unit 320 selects beam data in which the calculated time difference falls within a preset allowable range as positioning basic data used for positioning analysis.

위치 추정부(340)는 복수의 빔 데이터 중에서, 가장 강한 수신 신호세기를 가지는 빔 데이터를 토대로 이동단말(200)의 위치를 확인하고, 이 위치를 우선적으로 추정한다. 구체적으로, 위치 추정부(340)는 데이터 필터링부(320)에서 필터링한 복수의 빔 데이터를 수신 신호세기가 높은 순으로 정렬하고, 정렬한 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 가지는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 그렇지 않은 빔 데이터를 비기준 빔 데이터로서 설정한다. 상기 위치 추정부(340)는 상기 설정한 기준 빔 데이터에서 BRS를 확인하고, 이 BRS와 대응되는 기준 좌표를 저장부(360)에서 확인하여, 이 기준 좌표를 이동단말(200)의 위치로서 우선 추정한다.The position estimator 340 confirms the position of the mobile terminal 200 based on the beam data having the strongest received signal strength among the plurality of beam data, and preferentially estimates the position. Specifically, the position estimator 340 sorts the plurality of beam data filtered by the data filtering unit 320 in the order of the highest received signal strength, and based on the beam data having the strongest received signal strength among the sorted beam data. It is set as beam data, and other beam data is set as non-reference beam data. The position estimating unit 340 checks the BRS from the set reference beam data, checks the reference coordinates corresponding to the BRS in the storage unit 360, and uses the reference coordinates as the location of the mobile terminal 200 first. estimate

각도 확인부(330)는 기준 빔 데이터의 수신 신호세기와 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기 간의 세기 차이를 토대로, 상기 추정된 이동단말(200)의 위치에서 보정되어야 되는 각도를 확인하는 기능을 수행한다. 각도 확인부(330)는 저장부(360)의 이득 변화 데이터에서 최대 신호세기(즉, 최대 이득)를 확인하고, 이 최대 신호세기에서 상기 세기 차이 만큼에 해당하는 변동된 각도를 상기 이득 변화 데이터에서 확인하여, 상기 변동된 각도를 상기 보정되어야 하는 각도로서 확인할 수 있다.The angle check unit 330 performs a function of confirming the angle to be corrected at the estimated position of the mobile terminal 200 based on the difference in intensity between the received signal strength of the reference beam data and the received signal strength of the non-reference beam data. do. The angle check unit 330 checks the maximum signal strength (that is, the maximum gain) in the gain change data of the storage unit 360, and sets a changed angle corresponding to the difference in the intensity from the maximum signal strength to the gain change data. By checking in , it is possible to confirm the changed angle as the angle to be corrected.

위치 보정부(350)는 위치 추정부(340)에서 추정한 이동단말(200)의 위치를 보정하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 상기 위치 보정부(350)는 기준 빔 데이터, 비기준 빔 데이터 각각에서 기지국의 식별정보를 확인하고, 각 기지국의 식별정보에 대응하는 기지국 좌표를 저장부(360)에서 확인함으로써, 이동단말(200)의 서빙 기지국(즉, 가장 강한 빔 신호를 송출한 기지국)의 위치와 주변 기지국의 위치를 확인한다. 위치 보정부(350)는 상기 서빙 기지국의 좌표와 추정한 이동단말(200)의 추정 위치를 연결하는 제1가상선을 생성하고, 더불어 이동단말(200)의 추정 위치와 주변 기지국의 좌표를 연결하는 제2가상선을 생성한 후, 상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 확인한 보정 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 좌표로 상기 이동단말(200)의 위치를 보정한다. The position correcting unit 350 performs a function of correcting the position of the mobile terminal 200 estimated by the position estimating unit 340 . Specifically, the position corrector 350 confirms the identification information of the base station in each of the reference beam data and the non-reference beam data, and checks the base station coordinates corresponding to the identification information of each base station in the storage unit 360 to move, The location of the serving base station (ie, the base station transmitting the strongest beam signal) of the terminal 200 and the location of the neighboring base stations are checked. The position correction unit 350 generates a first virtual line connecting the coordinates of the serving base station and the estimated position of the mobile terminal 200, and also connects the estimated position of the mobile terminal 200 and the coordinates of the neighboring base stations. After generating a second virtual line, the first virtual line is moved in the direction of the second virtual line by the confirmed correction angle, and the mobile terminal 200 is located at the coordinates where the first virtual line and the second virtual line intersect. ) is corrected.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 위치 측위의 기초가 되는 빔 데이터를 필터링하는 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of filtering beam data that is a basis for positioning in a positioning device according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 데이터 수집부(310)는 이동단말(200)의 주변에서 수집된 복수의 빔 데이터가 포함하는 무선환경 정보를 상기 이동단말(200)로부터 수신하여 저장부(360)에 저장한다(S501). 상기 빔 데이터에는 기지국 식별정보, 특정 빔 신호의 인덱스, 빔 신호의 BRS, 빔 신호의 수신신호세기 및 빔 신호의 수신 시각이 포함된다. 부연하면, 이동단말(200)는 기지국으로부터 빔 신호를 수신하면, 이 빔 신호의 수신 시각과 빔 신호의 수신 신호세기를 측정하고, 상기 빔 신호에서 기지국 식별정보, 인덱스 및 BRS를 확인한 후, 상기 측정하고 확인한 기지국 식별정보, 빔 신호의 인덱스, 빔 신호의 BRS, 빔 신호의 수신신호세기 및 빔 신호의 수신 시각이 포함된 빔 데이터를 상기 무선환경 정보에 포함시켜, 위치 측위 장치(300)로 전송한다. Referring to FIG. 5 , the data collection unit 310 receives radio environment information including a plurality of beam data collected in the vicinity of the mobile terminal 200 from the mobile terminal 200 and stores it in the storage unit 360 . do (S501). The beam data includes base station identification information, an index of a specific beam signal, a BRS of a beam signal, a reception signal strength of a beam signal, and a reception time of the beam signal. In other words, when receiving a beam signal from the base station, the mobile terminal 200 measures the reception time of the beam signal and the received signal strength of the beam signal, and after checking the base station identification information, index, and BRS in the beam signal, the By including the beam data including the measured and confirmed base station identification information, the index of the beam signal, the BRS of the beam signal, the received signal strength of the beam signal and the reception time of the beam signal in the radio environment information, the positioning device 300 send.

다음으로, 데이터 필터링부(320)는 상기 무선환경 정보에서 복수의 빔 데이터를 추출하고, 각 빔 데이터에서 빔 신호의 수신 시각을 확인한다(S503). 이어서, 데이터 필터링부(320)는 각 빔 데이터에 포함된 인덱스를 기반으로 빔 신호의 송출 시각을 확인한다(S505). 즉, 데이터 필터링부(320)는 빔 데이터에서 추출한 인덱스와 대응되는 빔 송출 시각을 저장부(360)의 빔 스케줄링 데이터에서 확인하여, 각각의 빔 신호의 송출 시각을 확인한다. Next, the data filtering unit 320 extracts a plurality of beam data from the radio environment information, and checks a reception time of a beam signal from each beam data (S503). Then, the data filtering unit 320 checks the transmission time of the beam signal based on the index included in each beam data (S505). That is, the data filtering unit 320 checks the beam transmission time corresponding to the index extracted from the beam data from the beam scheduling data of the storage unit 360 to check the transmission time of each beam signal.

이어서, 데이터 필터링부(320)는 빔 신호의 송신 시각과 빔 신호의 수신 시각 간의 송수신 시간 차이를 각각의 빔 신호별로 연산한다(S507). Next, the data filtering unit 320 calculates a transmission/reception time difference between the transmission time of the beam signal and the reception time of the beam signal for each beam signal (S507).

다음으로, 데이터 필터링부(320)는 상기 연산한 빔 신호의 송수신 시간 차이가 사전에 설정된 허용 범위에 포함되는지 여부를 빔 데이터별로 확인하고, 상기 송수신 시간 차이가 허용 범위 이내에 포함되는 빔 데이터를 위치 측위의 기초가 되는 측위 기초 데이터로서 선별함으로써, 빔 데이터들을 필터링한다(S509)Next, the data filtering unit 320 checks whether the calculated transmission/reception time difference of the beam signal is included in a preset allowable range for each beam data, and locates the beam data in which the transmission/reception time difference is within the allowable range. By selecting as positioning basic data that is the basis of positioning, the beam data are filtered (S509)

이러한 빔 데이터의 필터링 과정에 따라, 신호 반사, 신호 회절, 외부 잡음 등으로 인하여 비정상적으로 이동단말(200)에서 수집된 빔 데이터는 위치 측위 기초 자료로서 이용되지 않고 배제된다.According to the filtering process of the beam data, the beam data abnormally collected by the mobile terminal 200 due to signal reflection, signal diffraction, external noise, etc. is not used as basic positioning data and is excluded.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 이동단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring a position of a mobile terminal in a positioning device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 위치 추정부(340)는 데이터 필터링부(320)에서 필터링하여 측위 기초 데이터로서 선별한 다수의 빔 데이터를 확인한다. 이어서, 위치 추정부(340)는 상기 확인한 다수의 빔 데이터들을 수신 신호세기가 높은 순으로 정렬하고, 이렇게 정렬한 빔 데이터들 중에서 사전에 설정된 순위(예컨대, 3순위) 안에 속하는 빔 데이터들을 다시 선별한다(S601).Referring to FIG. 6 , the position estimator 340 checks the plurality of beam data filtered by the data filtering unit 320 and selected as positioning basic data. Next, the position estimator 340 sorts the identified plurality of beam data in the order of the highest received signal strength, and selects again the beam data belonging to a preset rank (eg, 3rd rank) from among the sorted beam data. do (S601).

이어서, 위치 추정부(340)는 상기 선별한 데이터 중에서 1순위, 즉 가장 강한 수신 신호세기를 가지는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 나머지 빔 데이터들을 비기준 빔 데이터로서 설정한다(S603). 그리고 위치 추정부(340)는 상기 기준 빔 데이터에서 BRS를 확인하고, 이 BRS와 대응되는 기준 좌표를 저장부(360)에서 확인하여, 이 기준 좌표를 이동단말(200)의 위치로서 우선 추정한다(S605). 또한, 위치 추정부(340)는 각 비기준 빔 데이터의 BRS를 확인하여, 비기준 빔 데이터의 BRS와 대응되는 기준 좌표를 저장부(360)에서 확인한다.Next, the position estimator 340 sets the first priority among the selected data, that is, beam data having the strongest received signal strength, as reference beam data, and sets the remaining beam data as non-reference beam data (S603). And the position estimation unit 340 checks the BRS in the reference beam data, checks the reference coordinates corresponding to the BRS in the storage unit 360, and first estimates the reference coordinates as the location of the mobile terminal 200 (S605). In addition, the position estimator 340 checks the BRS of each non-reference beam data, and checks the reference coordinates corresponding to the BRS of the non-reference beam data in the storage unit 360 .

각도 확인부(330)는 상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 비기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 계산한다(S607). 상기 계산한 수신 신호세기 차이의 개수는, 비기준 빔 데이터의 개수와 동일하다.The angle check unit 330 calculates a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in the non-reference beam data (S607). The calculated number of received signal strength differences is the same as the number of non-reference beam data.

이어서, 각도 확인부(330)는 최대 신호세기(즉, 최대 이득)에서 상기 수신신호 차이 만큼의 세기로 이득이 변동되는 경우, 상기 신호세기(즉, 이득) 변동에 따라 변화되는 빔 각도를, 저장부(360)의 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 확인한다(S609). 그리고 각도 확인부(330)는 상기 확인한 빔 각도를 보정 각도로서 설정한다.Then, when the gain is changed from the maximum signal strength (ie, the maximum gain) to the strength corresponding to the difference in the received signal, the angle check unit 330 determines the beam angle that is changed according to the change in the signal strength (ie, the gain), It is confirmed from the gain change data according to the angle of the storage unit 360 (S609). And the angle check unit 330 sets the checked beam angle as a correction angle.

다음으로, 위치 보정부(350)는 무선환경 정보에서 기지국 식별정보를 확인하고, 이 기지국 식별정보와 대응되는 기지국의 좌표를 저장부(360)에서 확인한다. 그리고 위치 보정부(350)는 상기 기지국의 좌표(즉, 서빙 기지국의 위치)와 추정한 이동단말(200)의 위치(즉, 좌표)를 연결하는 제1가상선을 생성하고, 더불어 상기 이동단말(200)의 위치와 비기준 빔 데이터의 BRS에 대응되는 기준 좌표(즉, 주변 기지국의 위치)를 연결하는 제2가상선을 생성한다(S611).Next, the position corrector 350 checks the base station identification information from the radio environment information, and checks the coordinates of the base station corresponding to the base station identification information in the storage unit 360 . And the position corrector 350 generates a first virtual line connecting the coordinates of the base station (that is, the position of the serving base station) and the estimated position (ie, coordinates) of the mobile terminal 200, and the mobile terminal A second virtual line is generated connecting the position of 200 and the reference coordinates corresponding to the BRS of the non-reference beam data (ie, the positions of the neighboring base stations) (S611).

이어서, 위치 보정부(350)는 상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 설정한 보정 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 좌표로 상기 이동단말(200)의 위치를 보정한다(S613). 즉, 위치 보정부(350)는 추정한 이동단말(200)의 위치가 비기준 빔 데이터에 해당하는 주변 빔 영역 방향으로 상기 확인한 보정 각도만큼 보정되도록, 상기 이동단말(200)의 위치를 보정한다.Next, the position correcting unit 350 moves the first virtual line in the direction of the second virtual line by the set correction angle, and the mobile terminal 200 at the coordinates where the first virtual line and the second virtual line intersect. ) is corrected (S613). That is, the position corrector 350 corrects the position of the mobile terminal 200 so that the estimated position of the mobile terminal 200 is corrected by the confirmed correction angle in the direction of the peripheral beam area corresponding to the non-reference beam data. .

도 7과 도 8은 이동단말의 위치가 보정되는 다양한 상태를 예시한 도면이다.7 and 8 are diagrams illustrating various states in which the position of the mobile terminal is corrected.

도 7을 참조하면, 도 7에서는 기지국으로부터 수신한 빔 신호세기가 BRS#4의 영역에서 가장 강하였으므로, 위치 추정부(340)는 BRS#4에 해당하는 기준 좌표(71)를 이동단말(200)의 위치로서 추정한 상태이다. 또한, 각도 확인부(330)는 BRS#4를 가지는 기준 빔 데이터의 수신 신호세기와 BRS#2를 가지는 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기 간의 차이를 확인하고, 최대 수신 신호세기에서 상기 산출한 차이만큼의 이득이 변화한 경우 변동되는 각도를 저장부(360)의 이득 변화 데이터에서 확인하여, 이 각도가 θ1임을 확인한다. 이렇게 각도(θ1)가 산출되면, 위치 보정부(350)는 이동단말(200)의 위치로 추정한 좌표(71)와 기지국의 좌표를 연결하는 제1가상선(73a)을 생성하고, 더불어 이동단말(200)의 위치(71)와 BRS#2의 기준 좌표(72)를 연결하는 가상선(73b)을 생성한다. 그리고 위치 보정부(350)는 제1가상선(73a)을 제2가상선(73b) 방향으로 상기 확인한 각도(θ1)만큼 이동시키고, 이렇게 이동된 제1가상선(73a-1)과 제2가상선(73b)이 만나는 좌표(74)를 이동단말(200)의 위치로서 보정할 수 있다. 이에 따라, 이동단말(200)의 위치는 참조부호 71의 좌표에서 74의 좌표로 보정된다.Referring to FIG. 7, since the beam signal strength received from the base station was strongest in the region of BRS#4 in FIG. 7, the position estimator 340 calculates the reference coordinates 71 corresponding to BRS#4 to the mobile terminal 200 ) is the estimated position. In addition, the angle check unit 330 checks the difference between the received signal strength of the reference beam data having BRS#4 and the received signal strength of the non-reference beam data having BRS#2, and the difference calculated from the maximum received signal strength. When the gain is changed, the changed angle is checked from the gain change data of the storage unit 360, and it is confirmed that this angle is θ 1 . When the angle θ 1 is calculated in this way, the position correcting unit 350 generates a first virtual line 73a connecting the coordinates 71 estimated as the position of the mobile terminal 200 and the coordinates of the base station, and A virtual line 73b connecting the position 71 of the mobile terminal 200 and the reference coordinate 72 of BRS#2 is generated. And the position correcting unit 350 moves the first virtual line 73a in the direction of the second virtual line 73b by the confirmed angle θ 1 , and thus moves the first virtual line 73a-1 and the second virtual line 73a-1. The coordinates 74 where the two virtual lines 73b meet may be corrected as the position of the mobile terminal 200 . Accordingly, the position of the mobile terminal 200 is corrected from the coordinates of reference numeral 71 to the coordinates of 74 .

또 다른 예를 나타내는 도 8을 참조하면, 도 8에서는 기지국으로부터 수신한 빔 신호세기가 BRS#4의 영역에서 가장 강하였으므로, 위치 추정부(340)는 BRS#4 영역의 기준 좌표(71)를 이동단말(200)의 위치로서 추정한 상태이다. 또한, 각도 확인부(330)는 BRS#4를 포함하는 기준 빔 데이터의 수신 신호세기와 BRS#5를 포함하는 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기 간의 차이를 확인하고, 최대 세기에서 상기 산출한 차이만큼의 이득이 변화한 경우 변동되는 각도를 저장부(360)의 이득 변화 데이터에서 확인하여, 이 각도가 θ2임을 확인한다. 이렇게 각도(θ2)가 산출되면, 위치 보정부(350)는 이동단말(200)의 위치로 추정한 좌표(71)와 기지국의 좌표를 연결하는 제1가상선(73a)을 생성하고, 더불어 이동단말(200)의 위치(71)와 BRS#5의 기준 좌표(75)를 연결하는 가상선(73c)을 생성한다. 그리고 위치 보정부(350)는 제1가상선(73a)을 제2가상선(73c) 방향으로 상기 확인한 각도(θ2)만큼 이동시키고, 이렇게 이동된 제1가상선(73a-2)과 제2가상선(73c)이 만나는 좌표(76)를 이동단말(200)의 위치로서 보정할 수 있다. 이에 따라, 이동단말(200)의 위치는 참조부호 71의 좌표에서 76의 좌표로 보정된다.Referring to FIG. 8 showing another example, in FIG. 8, since the beam signal strength received from the base station was the strongest in the region of BRS#4, the position estimator 340 determines the reference coordinates 71 of the region of BRS#4. It is a state estimated as the position of the mobile terminal 200 . In addition, the angle check unit 330 checks the difference between the received signal strength of the reference beam data including BRS#4 and the received signal strength of the non-reference beam data including BRS#5, and calculates the difference from the maximum intensity. When the gain is changed, the changed angle is checked from the gain change data of the storage unit 360, and it is confirmed that this angle is θ 2 . When the angle θ 2 is calculated in this way, the position correcting unit 350 generates a first virtual line 73a connecting the coordinates 71 estimated as the position of the mobile terminal 200 and the coordinates of the base station, and A virtual line 73c connecting the position 71 of the mobile terminal 200 and the reference coordinate 75 of BRS#5 is generated. And the position correction unit 350 moves the first virtual line 73a in the direction of the second virtual line 73c by the confirmed angle θ 2 , and thus moves the first virtual line 73a-2 and the second virtual line 73a-2. The coordinates 76 where the two virtual lines 73c meet may be corrected as the position of the mobile terminal 200 . Accordingly, the position of the mobile terminal 200 is corrected from the coordinates of reference numeral 71 to the coordinates of 76 .

한편, 설정한 비기준 빔 데이터가 1개인 경우, 도 7과 도 8과 같이 예시한 바와 같이 보정된 이동단말(200)의 위치를 최종적인 위치로서 결정할 수 있다.On the other hand, when the set non-reference beam data is one, the corrected position of the mobile terminal 200 as illustrated in FIGS. 7 and 8 may be determined as the final position.

그런데 설정한 비기준 빔 데이터가 2개 이상인 경우, 위치 보정부(350)는 각각의 비기준 빔 데이터와 기준 빔 데이터를 이용하여 보정한 이동단말(200)의 위치들을 산술 평균하여 이동단말(200)의 위치를 추가적으로 보정한다. 그리고 위치 보정부(350)는 추가적으로 보정한 이동단말(200)의 위치를 이동단말(200)의 최종 위치로서 결정할 수 있다. 부연하면, 도 7과 도 8과 같이, 기준 빔 데이터가 BRS#4과 관련된 데이터이고, 비기준 빔 데이터가 BRS#2와 BRS#5과 관련된 총 2개의 데이터인 경우, 위치 보정부(350)는 BRS#4와 BSR#2를 토대로 보정된 좌표(74)와 BRS#4와 BRS#5를 토대로 보정한 좌표(76)를 산술 평균하여 추가적으로 보정하고, 상기 산술 평균하여 보정한 좌표로 이동단말(200)의 최종 위치로서 결정할 수 있다. However, when the set non-reference beam data is two or more, the position correcting unit 350 arithmetic averages the positions of the mobile terminal 200 corrected by using each non-reference beam data and the reference beam data to obtain the mobile terminal 200 . ) is further corrected. In addition, the position corrector 350 may determine the additionally corrected position of the mobile terminal 200 as the final position of the mobile terminal 200 . In other words, as shown in FIGS. 7 and 8 , when the reference beam data is data related to BRS#4 and the non-reference beam data is two pieces of data related to BRS#2 and BRS#5, the position corrector 350 is an arithmetic average of the coordinates 74 corrected based on BRS#4 and BSR#2 and the coordinates 76 corrected based on BRS#4 and BRS#5, and additionally corrects the coordinates corrected by the arithmetic average. It can be determined as the final position of (200).

한편, 이동단말(200)로부터 수신한 무선환경 정보에 서로 다른 기지국 식별정보를 가지는 복수의 빔 데이터가 포함될 수 있다. 이 경우, 보다 먼 거리에 있는 기지국에서 송출된 빔 신호는 거리가 멀어짐에 따라 신호세기가 감쇄하고, 이에 따라 감쇄된 신호세기를 토대로 각도를 계산하면 측위 정확도가 떨어질 수 있다. 이에 따라, 감쇄된 신호세기를 거리에 따라 보상하는 것을 고려해야 한다. Meanwhile, a plurality of beam data having different base station identification information may be included in the radio environment information received from the mobile terminal 200 . In this case, the signal strength of the beam signal transmitted from the base station at a greater distance is attenuated as the distance increases, and thus positioning accuracy may be reduced if the angle is calculated based on the attenuated signal strength. Accordingly, it is necessary to consider compensating for the attenuated signal strength according to the distance.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 위치 측위 장치에서 이동단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of measuring a position of a mobile terminal in a positioning device according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 위치 추정부(340)는 데이터 필터링부(320)에서 필터링하여 측위 기초 데이터로서 선별한 다수의 빔 데이터를 확인한다. 이어서, 위치 추정부(340)는 상기 확인한 다수의 빔 데이터들을 수신 신호세기가 높은 순으로 정렬하고, 이렇게 정렬한 빔 데이터들 중에서 사전에 설정된 순위(예컨대, 3순위) 안에 속하는 빔 데이터들을 다시 선별한다(S901). 복수의 빔 데이터들 중에서 일부에 상이한 기지국 식별정보가 기록될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the position estimator 340 checks a plurality of beam data filtered by the data filtering unit 320 and selected as positioning basic data. Next, the position estimator 340 sorts the identified plurality of beam data in the order of the highest received signal strength, and selects again the beam data belonging to a preset rank (eg, 3rd rank) from among the sorted beam data. do (S901). Different base station identification information may be recorded in some of the plurality of beam data.

이어서, 위치 추정부(340)는 상기 선별한 데이터 중에서 1순위, 즉 가장 강한 수신 신호세기를 가지는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 나머지 빔 데이터들을 비기준 빔 데이터로서 설정한다(S903). 그리고 위치 추정부(340)는 상기 기준 빔 데이터에서 BRS를 확인하고, 이 BRS와 대응되는 기준 좌표를 저장부(360)에서 확인하여, 이 기준 좌표를 이동단말(200)의 위치로서 우선 추정한다(S905). 또한, 위치 추정부(340)는 각 비기준 빔 데이터의 BRS를 확인하여, 비기준 빔 데이터의 BRS와 대응되는 기준좌표를 저장부(360)에서 확인한다.Next, the position estimator 340 sets the first priority among the selected data, that is, beam data having the strongest received signal strength, as reference beam data, and sets the remaining beam data as non-reference beam data (S903). And the position estimation unit 340 checks the BRS in the reference beam data, checks the reference coordinates corresponding to the BRS in the storage unit 360, and first estimates the reference coordinates as the location of the mobile terminal 200 (S905). In addition, the position estimator 340 checks the BRS of each non-reference beam data, and checks the reference coordinates corresponding to the BRS of the non-reference beam data in the storage unit 360 .

다음으로, 각도 확인부(330)는 기준 빔 데이터에 포함된 기지국 식별정보를 확인하고, 이 기지국 식별정보를 토대로 상기 기준 빔 데이터에 해당하는 신호를 송출한 기지국을 서빙(serving) 기지국으로 설정한다. 이어서, 각도 확인부(330)는 상기 서빙 기지국 주변의 기지국으로부터 송출되는 빔 신호가 이동단말(200)로부터 수신되었는지 여부를 상기 비기준 빔 데이터에서 확인한다. 즉, 각도 확인부(330)는 설정한 비기준 빔 데이터 중에서, 상기 서빙 기지국의 식별정보가 아닌 다른 기지국(즉, 주변 기지국)의 식별정보를 포함하는 비기준 빔 데이터를 확인하고, 이렇게 확인한 비기준 빔 데이터에서 주변 기지국 식별정보를 확인한다. Next, the angle check unit 330 checks the base station identification information included in the reference beam data, and sets the base station that has transmitted the signal corresponding to the reference beam data based on the base station identification information as a serving base station. . Next, the angle check unit 330 checks whether a beam signal transmitted from a base station around the serving base station is received from the mobile terminal 200 in the non-reference beam data. That is, the angle check unit 330 checks the non-reference beam data including the identification information of other base stations (ie, neighboring base stations) other than the identification information of the serving base station among the set non-reference beam data, and determines the ratio Check the neighboring base station identification information from the reference beam data.

다음으로, 각도 확인부(330)는 상기 주변 기지국 식별정보를 토대로 상기 주변 기지국의 위치(좌표)를 저장부(360)에서 확인하고, 상기 추정한 이동단말(200)의 위치와 상기 확인한 주변 기지국과의 거리를 계산한다(S907). 다음으로, 각도 확인부(330)는 상기 이동단말의 위치와 주변 기지국과의 거리에 따라 발생하는 신호세기 손실률을 확인한다(S909). 이때, 각도 확인부(330)는 저장부(360)에 저장된 거리에 따른 발생하는 손실률 데이터를 토대로 상기 신호세기 손실률을 확인할 수 있다.Next, the angle check unit 330 confirms the position (coordinate) of the neighboring base station in the storage unit 360 based on the neighboring base station identification information, and the estimated position of the mobile terminal 200 and the confirmed neighboring base station. Calculate the distance to and (S907). Next, the angle check unit 330 checks the signal strength loss rate that occurs according to the distance between the position of the mobile terminal and the neighboring base station (S909). In this case, the angle check unit 330 may check the signal strength loss rate based on the loss rate data generated according to the distance stored in the storage unit 360 .

이어서, 각도 확인부(330)는 상기 확인한 신호세기 손실률 만큼의 이득이 보상되도록, 상기 주변 기지국의 식별정보를 포함하는 비기준 빔 데이터에서, 수신 신호세기를 보정한다(S911). 즉, 각도 확인부(330)는 상기 손실률 만큼의 이득(즉, 세기)이 증가되도록, 상기 주변 기지국 식별정보를 가지는 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기를 보정한다.Next, the angle check unit 330 corrects the received signal strength in the non-reference beam data including the identification information of the neighboring base station so that a gain corresponding to the checked signal strength loss rate is compensated (S911). That is, the angle check unit 330 corrects the received signal strength of the non-reference beam data having the neighboring base station identification information so that the gain (ie, strength) corresponding to the loss rate is increased.

이렇게 주변 기지국 식별정보를 가지는 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기가 보정되면, 각도 확인부(330)는 상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 비기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 계산한다(S913). When the received signal strength of the non-reference beam data having the neighboring base station identification information is corrected in this way, the angle check unit 330 determines the difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in the non-reference beam data. Calculate (S913).

이어서, 각도 확인부(330)는 최대 신호세기(즉, 최대 이득)에서 상기 수신신호 차이 만큼의 세기로 이득이 변동되는 경우, 상기 신호세기(즉, 이득) 변동에 따라 변화되는 빔 각도를, 저장부(360)의 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 확인한다(S915). 그리고 각도 확인부(330)는 상기 확인한 빔 각도를 보정 각도로서 설정한다.Then, when the gain is changed from the maximum signal strength (ie, the maximum gain) to the strength corresponding to the difference in the received signal, the angle check unit 330 determines the beam angle that is changed according to the change in the signal strength (ie, the gain), It is confirmed from the gain change data according to the angle of the storage unit 360 (S915). And the angle check unit 330 sets the checked beam angle as a correction angle.

다음으로, 위치 보정부(350)는 무선환경 정보에서 기지국 식별정보를 확인하고, 이 기지국 식별정보와 대응되는 기지국의 좌표를 저장부(360)에서 확인한다. 그리고 위치 보정부(350)는 상기 기지국의 좌표와 추정한 이동단말(200)의 위치(즉, 좌표)를 연결하는 제1가상선을 생성하고, 더불어 상기 이동단말(200)의 위치와 비기준 빔 데이터의 BRS에 대응되는 기준 좌표를 연결하는 제2가상선을 생성한다(S917).Next, the position corrector 350 checks the base station identification information from the radio environment information, and checks the coordinates of the base station corresponding to the base station identification information in the storage unit 360 . And the position correction unit 350 generates a first virtual line connecting the coordinates of the base station and the estimated position (ie, coordinates) of the mobile terminal 200, and the position of the mobile terminal 200 and the non-reference A second virtual line connecting the reference coordinates corresponding to the BRS of the beam data is generated (S917).

이어서, 위치 보정부(350)는 상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 보정 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 좌표로 상기 이동단말(200)의 위치를 보정한다(S919). 즉, 위치 보정부(350)는 추정한 이동단말(200)의 위치가 비기준 빔 데이터에 해당하는 주변 빔 영역 방향으로 상기 확인한 각도만큼 보정되도록, 상기 이동단말(200)의 위치를 보정한다.Next, the position correcting unit 350 moves the first virtual line in the direction of the second virtual line by the correction angle, and the first virtual line and the second virtual line intersect the coordinates of the mobile terminal 200 . The position is corrected (S919). That is, the position corrector 350 corrects the position of the mobile terminal 200 so that the estimated position of the mobile terminal 200 is corrected by the determined angle in the direction of the peripheral beam area corresponding to the non-reference beam data.

도 10은 이동단말의 위치가 보정된 상태를 예시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a state in which the position of the mobile terminal is corrected.

도 10에 따르면, 서빙 기지국(110)의 빔 신호와 주변 기지국(120)의 빔 신호가 이동단말(200)에서 측정되어 수집된 상태이다. 또한, 도 10에서 BRS#1 내지 BRS#5에 해당하는 빔은 서빙 기지국(110)에서 송출하는 빔이고, BRS#6 내지 BRS#9에 해당하는 빔은 주변 기지국(120)에서 송출하는 빔이다. According to FIG. 10 , the beam signal of the serving base station 110 and the beam signal of the neighboring base station 120 are measured and collected by the mobile terminal 200 . In addition, in FIG. 10 , beams corresponding to BRS#1 to BRS#5 are beams transmitted from the serving base station 110 , and beams corresponding to BRS#6 to BRS#9 are beams transmitted from the neighboring base station 120 . .

또한, 도 10에서는 서빙 기지국(110)으로부터 수신한 빔 신호세기가 BRS#4의 영역에서 가장 강하였으므로, 위치 추정부(340)는 BRS#4에 해당하는 기준 좌표(1001)를 이동단말(200)의 위치로서 추정한 상태이다. 또한, 각도 확인부(330)는 이동단말(200)의 추정 위치(1001)와 주변 기지국(120)과의 거리를 산출하고, 이 거리에 따라 나타내는 빔 신호 손실률을 확인하고, 이 손실률만큼의 이득이 가산되도록, BRS#7를 포함하는 비기준 빔 데이터의 수신 신호세기를 보정한다. 그리고 각도 확인부(330)는 BRS#4의 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 BRS#7의 비기준 빔 데이터에서 보정된 수신 신호세기 간의 차이를 확인하고, 최대 세기에서 상기 산출한 차이만큼의 이득이 변화한 경우 변동되는 각도를 저장부(360)의 이득 변화 데이터에서 확인하여, 이 각도가 θ3임을 확인한다. In addition, in FIG. 10, since the beam signal strength received from the serving base station 110 was strongest in the region of BRS#4, the position estimator 340 calculates the reference coordinates 1001 corresponding to BRS#4 to the mobile terminal 200 ) is the estimated position. In addition, the angle check unit 330 calculates the distance between the estimated position 1001 of the mobile terminal 200 and the neighboring base station 120 , checks the beam signal loss rate indicated according to the distance, and a gain corresponding to the loss rate To be added, the received signal strength of non-reference beam data including BRS#7 is corrected. And the angle check unit 330 checks the difference between the received signal strength included in the reference beam data of BRS#4 and the received signal strength corrected in the non-reference beam data of BRS#7, When the gain of is changed, the changed angle is checked from the gain change data of the storage unit 360, and it is confirmed that this angle is θ 3 .

이렇게 보정 각도(θ3)가 확인되면, 위치 보정부(350)는 이동단말(200)의 위치로 추정한 좌표(1001)와 서빙 기지국(110)의 좌표 간에 제1가상선(1003a)을 생성하고, 더불어 이동단말(200)의 추정 위치(1001)와 BRS#7의 기준 좌표(1002)를 연결하는 가상선(1003b)을 생성한다. 그리고 위치 보정부(350)는 제1가상선(1003a)을 제2가상선(1003b) 방향으로 상기 확인한 각도(θ3)만큼 이동시키고, 이렇게 이동된 제1가상선(1003a-1)과 제2가상선(1003b)이 만나는 좌표(1004)를 이동단말(200)의 위치로서 보정할 수 있다. 이에 따라, 이동단말(200)의 위치는 참조부호 1001의 좌표에서 1004의 좌표로 보정된다.When the correction angle θ 3 is confirmed in this way, the position correction unit 350 generates a first virtual line 1003a between the coordinates 1001 estimated as the position of the mobile terminal 200 and the coordinates of the serving base station 110 . In addition, a virtual line 1003b connecting the estimated position 1001 of the mobile terminal 200 and the reference coordinate 1002 of BRS#7 is generated. In addition, the position correcting unit 350 moves the first virtual line 1003a in the direction of the second virtual line 1003b by the confirmed angle θ 3 , and thus moves the first virtual line 1003a-1 and the second virtual line 1003a-1 and the second virtual line 1003b. The coordinates 1004 where the two virtual lines 1003b meet may be corrected as the position of the mobile terminal 200 . Accordingly, the position of the mobile terminal 200 is corrected from the coordinates of reference numeral 1001 to the coordinates of 1004 .

한편, 설정한 비기준 빔 데이터가 2개 이상인 경우, 위치 보정부(350)는 각각의 비기준 빔 데이터와 기준 빔 데이터를 이용하여 보정한 이동단말(200)의 위치들을 산술 평균하여 이동단말(200)의 위치를 추가적으로 보정한다. 그리고 위치 보정부(350)는 추가적으로 보정한 이동단말(200)의 위치를 이동단말(200)의 최종 위치로서 결정할 수 있다. On the other hand, when the set non-reference beam data is two or more, the position correction unit 350 arithmetic averages the positions of the mobile terminal 200 corrected by using each non-reference beam data and the reference beam data, and the mobile terminal ( 200) is additionally corrected. In addition, the position corrector 350 may determine the additionally corrected position of the mobile terminal 200 as the final position of the mobile terminal 200 .

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the claims. Also, features described in individual embodiments herein may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually, or may be implemented in appropriate combination.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although acts have been described in the drawings in a specific order, it should not be understood that the acts are performed in the specific order as shown, or that all of the described acts are performed in a continuous order, or to obtain a desired result. . Multitasking and parallel processing can be advantageous in certain circumstances. In addition, it should be understood that the division of various system components in the above-described embodiments does not require such division in all embodiments. The program components and systems described above may generally be implemented as a package in a single software product or multiple software products.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable form in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.). Since this process can be easily performed by a person skilled in the art to which the present invention pertains, it will not be described in detail any more.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawing.

110, 120, 130 : 기지국 200 : 이동단말
300 : 위치 측위 장치 310 : 데이터 수집부
320 : 데이터 필터링부 330 : 각도 확인부
340 : 위치 추정부 350 : 위치 보정부
360 : 저장부110, 120, 130: base station 200: mobile terminal
300: positioning device 310: data collection unit
320: data filtering unit 330: angle check unit
340: position estimation unit 350: position correction unit
360: storage

Claims (15)

위치 측정 장치에서 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측위하는 방법으로서,
상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 단계;
상기 복수의 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 포함하는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 이 기준 빔 데이터에 포함된 빔 식별정보를 확인하는 단계;
상기 빔 식별정보를 대응되는 제1 기준 좌표를 확인하여 상기 이동단말의 위치로서 추정하는 단계;
상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 산출하고, 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 상기 산출한 차이에 따라 변화되는 각도를 확인하는 단계; 및
상기 타 빔 데이터에 대응하는 주변 빔 영역 방향으로 상기 추정한 위치를 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 단계;를 포함하고,
상기 보정하는 단계는,
상기 추정한 위치를 상기 타 빔 데이터에 대응하는 제2 기준 좌표의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 단계;를 포함하는 위치 측위 방법.As a method of positioning a location of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment in a location measuring device,
receiving a plurality of beam data collected at a location of the mobile terminal from the mobile terminal;
setting beam data including the strongest received signal strength among the plurality of beam data as reference beam data, and confirming beam identification information included in the reference beam data;
estimating the beam identification information as a position of the mobile terminal by identifying a corresponding first reference coordinate;
calculating a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in other beam data, and checking an angle changed according to the calculated difference in the gain change data according to the angle; and
Compensating the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the peripheral beam area corresponding to the other beam data by the confirmed angle;
The correcting step is
Compensating the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the second reference coordinates corresponding to the other beam data by the confirmed angle. 제1항에 있어서,
상기 추정한 위치를 상기 타 빔 데이터에 대응하는 제2 기준 좌표의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 단계는,
상기 기준 빔 데이터와 관련된 기지국의 위치를 확인하고, 이 기지국의 위치와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제1가상선을 생성하는 단계;
상기 주변 빔 영역의 상기 제2 기준 좌표와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제2가상선을 생성하는 단계; 및
상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 지점을 상기 이동단말 위치로 보정하는 단계;를 포함하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
Correcting the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position by the confirmed angle in the direction of the second reference coordinate corresponding to the other beam data,
identifying a location of a base station related to the reference beam data, and generating a first virtual line connecting the location of the base station and the estimated location of the mobile terminal;
generating a second virtual line connecting the second reference coordinates of the peripheral beam area and the estimated location of the mobile terminal; and
Positioning method comprising a; moving the first virtual line in the direction of the second virtual line by the confirmed angle, and correcting a point where the first virtual line and the second virtual line intersect as the location of the mobile terminal. 제1항에 있어서,
상기 각도를 확인하는 단계는,
기초 측위 데이터로서 이용되는 타 빔 데이터가 복수 개이면, 해당 타 빔 데이터와 상기 기준 빔 데이터 간의 수신 신호세기 차이에 따른 변화되는 각도를 각각 확인하고,
상기 보정하는 단계는,
상기 확인한 각 각도에 따른 보정 위치를 복수 개로 확인하고, 이 보정 위치를 산출 평균하여, 상기 이동단말의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
The step of confirming the angle is,
If there are a plurality of other beam data used as the basic positioning data, each of the changing angles according to the received signal strength difference between the corresponding other beam data and the reference beam data is checked,
The correcting step is
A positioning method, characterized in that the plurality of corrected positions according to the confirmed angles are identified, and the corrected positions are calculated and averaged to correct the position of the mobile terminal. 제1항에 있어서,
상기 각도를 확인하는 단계는,
상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국이 상기 기준 빔 데이터를 발생시킨 기지국과 상이하면, 상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국의 위치를 확인하고, 이 기지국과 상기 추정한 이동단말의 위치 간의 거리를 계산하는 단계;
거리에 따른 신호 손실률을 토대로 상기 계산한 거리의 신호 손실을 확인하는 단계; 및
상기 확인한 신호 손실을 토대로 상기 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기를 보상하여 상기 타 빔 데이터의 수신 신호세기를 보정하고, 상기 보정된 수신 신호세기를 토대로 상기 차이를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
The step of confirming the angle is,
If the base station that generated the other beam data is different from the base station that generated the reference beam data, check the location of the base station that generated the other beam data, and calculate the distance between the base station and the estimated location of the mobile terminal step;
confirming the signal loss of the calculated distance based on the signal loss rate according to the distance; and
Compensating the received signal strength included in the other beam data based on the confirmed signal loss to correct the received signal strength of the other beam data, and calculating the difference based on the corrected received signal strength; Positioning method characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 수신한 복수의 빔 데이터 중에서, 수신 신호세기가 사전에 설정된 순위에 포함되는 빔 데이터를 측위 기초 데이터로 선별하는 단계;를 더 포함하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
The positioning method further comprising a; selecting the beam data included in the received signal strength in a preset order from among the plurality of received beam data as positioning basic data. 제1항에 있어서,
빔 신호의 송출 시각과 수신 시각 간의 시간 차이를 빔 데이터별로 계산하는 단계; 및
시간 차이가 사전에 설정된 허용 범위에 포함되는 빔 데이터를 측위 기초 데이터로서 선별하는 단계;를 더 포함하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
calculating a time difference between a transmission time and a reception time of a beam signal for each beam data; and
The positioning method further comprising; selecting the beam data included in the allowable range in which the time difference is preset in advance as positioning basic data. 제6항에 있어서,
상기 계산하는 단계는,
빔 데이터에 포함된 인덱스와 빔 신호의 수신 시각을 확인한 후, 빔 스케줄링 데이터에서 상기 인덱스에 대응되는 빔 신호의 송출 시각을 확인하고, 상기 확인한 빔 신호의 송출 시각과 수신 시각 간의 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.7. The method of claim 6,
The calculating step is
After checking the index included in the beam data and the reception time of the beam signal, checking the transmission time of the beam signal corresponding to the index in the beam scheduling data, and calculating the difference between the transmission time and the reception time of the checked beam signal Positioning method characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 추정되는 이동단말의 위치는, 상기 기준 빔 데이터가 획득되는 위치 중에서 빔의 신호가 가장 강하게 획득되는 위치인 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.According to claim 1,
The estimated position of the mobile terminal is a position where the signal of the beam is most strongly acquired among the positions where the reference beam data is acquired. 5세대 기반의 이동통신 환경에서 이동단말의 위치를 측정하는 위치 측위 장치에 있어서,
상기 이동단말의 위치에서 수집된 복수의 빔 데이터를 상기 이동단말로부터 수신하는 데이터 수집부;
상기 복수의 빔 데이터 중에서 가장 강한 수신 신호세기를 포함하는 빔 데이터를 기준 빔 데이터로서 설정하고, 이 기준 빔 데이터에 포함된 빔 식별정보에 대응하는 제1 기준 좌표를 상기 이동단말의 위치로서 추정하는 위치 추정부;
상기 기준 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기와 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기 간의 차이를 산출하고, 각도에 따른 이득 변화 데이터에서 상기 산출한 차이에 따라 변화되는 각도를 확인하는 각도 확인부; 및
상기 타 빔 데이터에 대응하는 주변 빔 영역 방향으로 상기 추정한 위치를 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 위치 보정부;를 포함하고,
상기 위치 보정부는,
상기 추정한 위치를 상기 타 빔 데이터에 대응하는 제2 기준 좌표의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시켜 상기 추정한 이동단말의 위치를 보정하는 위치 측위 장치.In a location positioning device for measuring the location of a mobile terminal in a 5G-based mobile communication environment,
a data collecting unit for receiving a plurality of beam data collected at the location of the mobile terminal from the mobile terminal;
Setting the beam data including the strongest received signal strength among the plurality of beam data as reference beam data, and estimating the first reference coordinates corresponding to the beam identification information included in the reference beam data as the position of the mobile terminal location estimation unit;
an angle check unit for calculating a difference between the received signal strength included in the reference beam data and the received signal strength included in other beam data, and checking an angle changed according to the calculated difference in the angle-dependent gain change data; and
a position correcting unit for correcting the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position in the direction of the peripheral beam region corresponding to the other beam data by the confirmed angle; and
The position correction unit,
A positioning device for correcting the estimated position of the mobile terminal by moving the estimated position by the confirmed angle in the direction of the second reference coordinate corresponding to the other beam data. 제9항에 있어서,
상기 위치 보정부는,
상기 기준 빔 데이터와 관련된 기지국의 위치를 확인하여 이 기지국의 위치와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제1가상선을 생성하고, 상기 주변 빔 영역의 상기 제2 기준 좌표와 상기 추정한 이동단말의 위치를 연결하는 제2가상선을 생성한 후, 상기 제1가상선을 상기 제2가상선의 방향으로 상기 확인한 각도만큼 이동시키고, 상기 제1가상선과 제2가상선이 교차하는 지점을 상기 이동단말 위치로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.10. The method of claim 9,
The position correction unit,
A first virtual line is generated connecting the position of the base station and the estimated position of the mobile terminal by confirming the position of the base station related to the reference beam data, and the second reference coordinate of the neighboring beam area and the estimated movement After generating a second virtual line connecting the positions of the terminals, the first virtual line is moved in the direction of the second virtual line by the confirmed angle, and the point where the first virtual line and the second virtual line intersect is Positioning device, characterized in that for correcting the position of the mobile terminal. 제9항에 있어서,
상기 각도 확인부는, 기초 측위 데이터로서 이용되는 타 빔 데이터가 복수 개이면, 해당 타 빔 데이터와 상기 기준 빔 데이터 간의 수신 신호세기 차이에 따른 변화되는 각도를 각각 확인하고,
상기 위치 보정부는, 상기 확인한 각 각도에 따른 보정 위치를 복수 개로 확인하고, 이 보정 위치를 산출 평균하여, 상기 이동단말의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.10. The method of claim 9,
The angle check unit, if there are a plurality of other beam data used as the basic positioning data, each check the angle changed according to the received signal strength difference between the other beam data and the reference beam data,
The position correcting unit, the position positioning device, characterized in that for correcting the position of the mobile terminal by identifying a plurality of corrected positions according to each of the confirmed angles, calculating and averaging the corrected positions. 제9항에 있어서,
상기 각도 확인부는,
상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국이 상기 기준 빔 데이터를 발생시킨 기지국과 상이하면, 상기 타 빔 데이터를 발생시킨 기지국의 위치와 상기 추정한 이동단말의 위치 간의 거리를 계산하고, 상기 계산한 거리에 따른 신호 손실을 확인한 후, 상기 확인한 신호 손실을 토대로 상기 타 빔 데이터에 포함된 수신 신호세기를 보상하여 상기 타 빔 데이터의 수신 신호세기를 보정하고, 상기 보정한 수신 신호세기를 토대로 상기 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.10. The method of claim 9,
The angle check unit,
If the base station generating the other beam data is different from the base station generating the reference beam data, a distance between the position of the base station generating the other beam data and the estimated position of the mobile terminal is calculated, and the calculated distance is After confirming the signal loss according to the corresponding signal loss, the received signal strength of the other beam data is corrected by compensating the received signal strength included in the other beam data based on the confirmed signal loss, and the difference is calculated based on the corrected received signal strength Positioning device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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